《GB50174數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范主編解讀》-CDCC鐘景華;通過閱讀談?wù)剛€(gè)人對(duì)規(guī)范內(nèi)的理解和想法。
摘要觀點(diǎn):
1:什么是容錯(cuò)
2017年7月發(fā)布的美國(guó)通信協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)TIA-942-B-2017對(duì)容錯(cuò)的定義:The ability to withstand a single fault (經(jīng)受住一次故障的能力)
個(gè)人觀點(diǎn)
在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中大量的篇幅對(duì)主供電系統(tǒng)進(jìn)行要求,然后對(duì)數(shù)據(jù)中心整個(gè)神經(jīng)系統(tǒng)的供電保障和系統(tǒng)備份容錯(cuò)不足;主供電線路或是制冷系統(tǒng)備份充足,
案例:BA及動(dòng)環(huán)控制系統(tǒng)和電動(dòng)閥組的供電路由重要性應(yīng)給予區(qū)分,防止誤操作控制系統(tǒng)電源,同時(shí)弱電控制系統(tǒng)電源UPS應(yīng)具備維修旁路,對(duì)控制系統(tǒng)CPU終端備選小型UPS電源。
2:數(shù)據(jù)中心的“等級(jí)”劃分原則
數(shù)據(jù)中心的使用性質(zhì)主要是指數(shù)據(jù)中心所處行業(yè)或領(lǐng)域的重要性,最主要的衡量標(biāo)準(zhǔn)是由于基礎(chǔ)設(shè)施故障造成網(wǎng)絡(luò)信息中斷或重要數(shù)據(jù)丟失在經(jīng)濟(jì)和社會(huì)上造成的損失或影響程度。
個(gè)人觀點(diǎn)
關(guān)于數(shù)據(jù)中心等級(jí)應(yīng)以市場(chǎng)業(yè)務(wù)為導(dǎo)向進(jìn)行,基礎(chǔ)設(shè)施的投資在業(yè)務(wù)鏈內(nèi)占比或是價(jià)值來說只是一小部分,業(yè)態(tài)和客戶的對(duì)等級(jí)的認(rèn)可,對(duì)運(yùn)維管理重要性的認(rèn)知從而提高數(shù)據(jù)中心業(yè)態(tài)等級(jí)的重視,近年來數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)中斷多數(shù)來自網(wǎng)絡(luò)方面或是數(shù)據(jù)丟失誤操作等因素,“運(yùn)維等級(jí)”應(yīng)加強(qiáng)并重視。
3:A級(jí)數(shù)據(jù)中心的性能要求
A級(jí)電子信息系統(tǒng)機(jī)房?jī)?nèi)的場(chǎng)地設(shè)施應(yīng)按容錯(cuò)系統(tǒng)配置,在電子信息系統(tǒng)運(yùn)行期間,場(chǎng)地設(shè)施不應(yīng)因操作失誤,設(shè)備故障,外電源中斷,維護(hù)和檢修而導(dǎo)致電子信息系統(tǒng)運(yùn)行中斷。
個(gè)人觀點(diǎn)
降低數(shù)據(jù)中心總體擁有成本(TCO),考慮業(yè)務(wù)和服務(wù)客戶的相關(guān)需求。
4:數(shù)據(jù)中心選址
1:電力供給應(yīng)充足可靠,通信應(yīng)快速暢通,交通應(yīng)便捷;
4:應(yīng)遠(yuǎn)離產(chǎn)生粉塵,油煙,有害氣體以及生產(chǎn)或貯存具有腐蝕性,易燃,易爆物品的場(chǎng)所;
5:應(yīng)遠(yuǎn)離水災(zāi),地震等自然災(zāi)害隱患區(qū)域;
數(shù)據(jù)中心的存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)分為熱數(shù)據(jù)和冷數(shù)據(jù),熱數(shù)據(jù)就是常用的數(shù)據(jù),應(yīng)存儲(chǔ)在距離應(yīng)用較近的數(shù)據(jù)中心,冷數(shù)據(jù)是不常用的數(shù)據(jù),可以存儲(chǔ)在較遠(yuǎn)的數(shù)據(jù)中心,按需求為數(shù)據(jù)中心選址時(shí),應(yīng)考慮數(shù)據(jù)中心是為熱數(shù)據(jù)服務(wù)的,還是為冷數(shù)據(jù)服務(wù)的。
個(gè)人觀點(diǎn)
數(shù)據(jù)中心選址對(duì)于目前中國(guó)國(guó)情和行業(yè)發(fā)展來說,業(yè)態(tài)和區(qū)域政府的支持以及產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)有著息息相關(guān)的關(guān)系。并受投資者情懷的左右,所以在大的選址方向上難以左右決策,更多的是在實(shí)際設(shè)計(jì)中采取相關(guān)的設(shè)計(jì)措施來抵消和避免。
5:數(shù)據(jù)中心的溫濕度
50174-2008按附錄A的要求執(zhí)行
主機(jī)房溫度(開機(jī)運(yùn)行時(shí))
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23±1℃
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主機(jī)房相對(duì)濕度(開機(jī)運(yùn)行時(shí))
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40%-55%
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50174-20178按附錄A的要求執(zhí)行
冷通道或機(jī)柜進(jìn)風(fēng)區(qū)域的溫度
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18℃-27℃
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冷通道或機(jī)柜進(jìn)風(fēng)區(qū)域的相對(duì)濕度和露點(diǎn)溫度
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露點(diǎn)溫度5.5℃-15℃,同時(shí)相對(duì)濕度不大于60%
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生產(chǎn)廠商
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進(jìn)風(fēng)溫度℃
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相對(duì)濕度%
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戴爾
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10-35℃
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20-80%
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惠普
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10-35℃
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20-80%
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華為
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10-35℃
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8-85%
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聯(lián)想
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10-35℃
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8-80%
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新華三
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10-35℃
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10-90%
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個(gè)人觀點(diǎn)
溫度采取范圍18℃-27℃更加適合中國(guó)國(guó)情,中國(guó)國(guó)服遼闊不同區(qū)位的氣候環(huán)境溫度條件差異很大,便于不同節(jié)能技術(shù)的商業(yè)應(yīng)用,新版50174對(duì)于主機(jī)房的溫濕度的解釋更加合理,同時(shí)采用露點(diǎn)溫度的描述更加易于理解和認(rèn)知。
6:主機(jī)房空氣粒子濃度要求
50174-2017第5.1.2:主機(jī)房的空氣離子濃度,在靜態(tài)或動(dòng)態(tài)條件下測(cè)試,沒立方米空氣中粒徑大于或等于0.5微米的懸浮粒子數(shù)應(yīng)少于17600000粒。參考潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范。
7:IT設(shè)備允許斷電持續(xù)時(shí)間
數(shù)據(jù)中心關(guān)于IT設(shè)備允許斷電持續(xù)時(shí)間的要求,50174-2008:
項(xiàng)目
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A級(jí)
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B級(jí)
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C級(jí)
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允許斷電持續(xù)時(shí)間(ms)
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0-4
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0-10
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-
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數(shù)據(jù)中心關(guān)于IT設(shè)備允許斷電持續(xù)時(shí)間的要求,50174-2017統(tǒng)一一致。
項(xiàng)目
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A級(jí)
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B級(jí)
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C級(jí)
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允許斷電持續(xù)時(shí)間(ms)
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0-10
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個(gè)人觀點(diǎn)
IT設(shè)備允許斷電的情況應(yīng)統(tǒng)一面向業(yè)務(wù)層面,即數(shù)據(jù)中心IT設(shè)備不停機(jī),其本質(zhì)特性來自IT設(shè)備屬性,而對(duì)于機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施來說無相應(yīng)的差異化區(qū)分,本次調(diào)整也體現(xiàn)了可行性和邏輯嚴(yán)密性。
9:數(shù)據(jù)中心建筑的抗震要求
50174-2017第6.1.7規(guī)定:數(shù)據(jù)中心的抗震設(shè)防類別不應(yīng)低于丙類,新建A級(jí)數(shù)據(jù)中心的抗震設(shè)防類別不應(yīng)低于乙類。
數(shù)據(jù)中心
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A級(jí)
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B級(jí)
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C級(jí)
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抗震設(shè)防分類
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不應(yīng)低于丙類,新建不應(yīng)低于乙類;
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不應(yīng)低于丙類
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不宜低于丙類
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個(gè)人觀點(diǎn)
由于數(shù)據(jù)中心理論設(shè)計(jì)使用壽命為15年,數(shù)據(jù)中心投資者更存在較大的僥幸心理,數(shù)據(jù)中心抗震支架的實(shí)施和落實(shí)情況由于受造價(jià)和工程投資的影響,實(shí)際實(shí)施情況并不理想。
10:數(shù)據(jù)中心冷凍水空調(diào)系統(tǒng)
蓄冷裝置不是單指虛冷罐,蓄冷裝置提供的冷量包括蓄冷罐和相關(guān)管道內(nèi)的蓄冷量,以及建筑和室內(nèi)空氣的蓄冷量等。
個(gè)人觀點(diǎn)
新規(guī)定有些投機(jī)取巧的做法和理解,由于數(shù)據(jù)中心蓄冷延續(xù)性的要求,未來對(duì)EOP響應(yīng)時(shí)間的縮短,無疑是將數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理的整體水平提高很多,然而EOP的演練和事故響應(yīng)的發(fā)生時(shí)段都有著很大的不確定性,此定義對(duì)數(shù)據(jù)中心的蓄冷設(shè)計(jì)存放了一個(gè)BUG。
11:數(shù)據(jù)中心的氣流組織
數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)常用的幾種氣流組織形式:地板下送風(fēng)方式,行間制冷送風(fēng)方式,全新風(fēng)自然冷卻送風(fēng)方式等。
個(gè)人觀點(diǎn)
采用CFD的仿真可以更加有效的發(fā)現(xiàn)機(jī)柜是否存在熱點(diǎn),對(duì)整個(gè)機(jī)房系統(tǒng)氣流進(jìn)行模擬和驗(yàn)證,理論和實(shí)際結(jié)合需求更加有效的節(jié)能運(yùn)行模式。未來高密度機(jī)房的部署,熱島效應(yīng)需要嚴(yán)加防范,保障冗余容量。
12:數(shù)據(jù)中心建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)熱工設(shè)計(jì)和節(jié)能措施
主機(jī)房不宜設(shè)置外窗;
個(gè)人觀點(diǎn)
數(shù)據(jù)中心是目前各個(gè)省份區(qū)域的熱門項(xiàng)目,領(lǐng)導(dǎo)參觀和展示企業(yè)形象等對(duì)數(shù)據(jù)中心機(jī)房的參觀要求較多,機(jī)房可采用內(nèi)置參觀玻璃隔墻通道,玻璃隔墻應(yīng)考慮消防要求。
13:數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)架構(gòu)
A級(jí)數(shù)據(jù)中心應(yīng)滿足容錯(cuò)要求,可采用2N系統(tǒng),也可采用其他避免單點(diǎn)故障的系統(tǒng)配置。A級(jí)數(shù)據(jù)中心供配電系統(tǒng)主要有三種架構(gòu):2N,DR,RR。
個(gè)人觀點(diǎn)
為什么DR/RR這種配電架構(gòu)依然在設(shè)計(jì)規(guī)范中提起?其實(shí)設(shè)計(jì)規(guī)范應(yīng)該對(duì)供電系統(tǒng)效率和運(yùn)行模式更加明確化,數(shù)據(jù)中心的A級(jí)機(jī)房應(yīng)該明確A/B路高壓是否同時(shí)供電?按照規(guī)范的描述可以只通A路,然后高壓母聯(lián)供電運(yùn)行即可;低壓部分是否必須采用母聯(lián)?存在未明確化的說法,運(yùn)維方面更是以安全為主,忽略損耗和運(yùn)行模式的考慮。規(guī)范中描述:采用其他避免單點(diǎn)故障的系統(tǒng)架構(gòu),解讀上一路UPS加一路市電也是可行的,市場(chǎng)接受度又如何呢?
14:數(shù)據(jù)中心備用電源
50174-2017第8.1.12條規(guī)定:A級(jí)數(shù)據(jù)中心應(yīng)由雙重電源供電,并應(yīng)設(shè)置備用電源。
個(gè)人觀點(diǎn)
數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范應(yīng)更加強(qiáng)大備用電源的作用,主要應(yīng)對(duì)市電斷電,大型的氣候?yàn)?zāi)難或是區(qū)域安全等造成的不可估量和預(yù)期時(shí)間不確定的影響。那么這樣就更加明確的對(duì)備用電源的運(yùn)行時(shí)常給予要求了,關(guān)于COP或是PRP的選擇就看業(yè)主和客戶的認(rèn)可度了;設(shè)計(jì)的產(chǎn)品應(yīng)用也會(huì)被市場(chǎng)需求認(rèn)可和接受。
關(guān)于高壓柴油發(fā)電機(jī)組的容性或是感性負(fù)載的說法,結(jié)合本人數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理的經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際IT負(fù)載和動(dòng)力負(fù)載率的匹配來說,動(dòng)力配電和IT配電在雙路都不進(jìn)行功率因數(shù)改善的情況下,高壓10KV的進(jìn)線段功率因數(shù)為0.99-1,低壓柴發(fā)應(yīng)對(duì)負(fù)載線路特性做充分的考慮和計(jì)算。
15:數(shù)據(jù)中心接地問題研究
50174-2017第8.4.4條強(qiáng)制性條文,規(guī)定:數(shù)據(jù)中心內(nèi)所有設(shè)備的金屬外殼,各類金屬管道,金屬線槽,建筑物金屬結(jié)構(gòu)必須進(jìn)行等電位聯(lián)結(jié)并接地。
個(gè)人觀點(diǎn)
取消了數(shù)據(jù)中心接地電阻值的要求,從電氣安全的角度提出了等電位聯(lián)結(jié)并接地的共識(shí)。前續(xù)經(jīng)手的項(xiàng)目中設(shè)計(jì)人員都無法對(duì)接地的相關(guān)方案和說法給予明確的說辭,列頭柜等配電由于采用的是5線制供電,接地接零變壓器端共點(diǎn)TN-S系統(tǒng),那么在工作接地方面已經(jīng)嚴(yán)謹(jǐn),機(jī)房的雙路接地線和接地網(wǎng)的理解采用等電位聯(lián)結(jié)保障人身安全的解釋,以及避免電磁干擾的解釋更加合理。
總結(jié):
關(guān)于規(guī)范和條文的理解,如上是個(gè)人觀點(diǎn),由于對(duì)規(guī)范的理解和認(rèn)知深度的不同,難免有不足或是欠缺,如對(duì)相關(guān)觀點(diǎn)不同或是分歧,同行業(yè)同仁共同交流溝通。
(來源于:IDC思想庫(kù))